如何为游戏循环制作计时器？

Question

我想计算 fps 计数，并将其限制设置为 60，但是我一直在通过谷歌查看一些代码，但我完全不明白。

Answer 1

增量时间是最终时间减去原始时间。

dt= t-t0

不过，这个增量时间只是速度变化时所经过的时间量。

函数的导数代表无穷小的变化
在函数中相对于其变量之一。
函数相对于变量的导数定义为

                f(x + h) - f(x)
f'(x) = lim    -----------------
        h->0           h

http://mathworld.wolfram.com/Derivative。 html

#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#pragma comment(lib,"winmm.lib")

void gotoxy(int x, int y);
void StepSimulation(float dt);

int main(){

  int NewTime = 0;
  int OldTime = 0;
  float dt = 0;
  float TotalTime = 0;
  int FrameCounter = 0;
  int RENDER_FRAME_COUNT = 60;

  while(true){

        NewTime = timeGetTime();    
        dt = (float) (NewTime - OldTime)/1000; //delta time
        OldTime = NewTime;

        if (dt > (0.016f)) dt = (0.016f);  //delta time
        if (dt < 0.001f) dt = 0.001f;

        TotalTime += dt;

        if(TotalTime > 1.1f){ 
            TotalTime=0;
            StepSimulation(dt);
            }

        if(FrameCounter >= RENDER_FRAME_COUNT){           
            // draw stuff
            //Render(); 

            gotoxy(1,2);
            printf(" \n");
            printf("OldTime      = %d \n",OldTime);
            printf("NewTime      = %d \n",NewTime);
            printf("dt           = %f  \n",dt);
            printf("TotalTime    = %f  \n",TotalTime);
            printf("FrameCounter = %d fps\n",FrameCounter);
            printf("   \n");
            FrameCounter = 0;

        } 
        else{
            gotoxy(22,7);
            printf("%d  ",FrameCounter);
            FrameCounter++;

        }


    }

    return 0;
}

void gotoxy(int x, int y){
    COORD coord;
    coord.X = x; coord.Y = y;
    SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), coord);
    return;
}

void StepSimulation(float dt){
    // calculate stuff
   //vVelocity += Ae * dt;

}

Answer 2

如果您想要 60 FPS，您需要计算出每一帧的时间。在本例中为 16.67 毫秒。因此您需要一个每 16.67 毫秒完成一次的循环。

通常它会这样（简单地说）：获取输入，执行物理操作，渲染，暂停直到 16.67 毫秒过去。

它通常是通过在循环顶部保存时间，然后在最后计算差值并在这段时间内休眠或循环不执行任何操作来完成的。

本文介绍了几种不同的游戏循环方式，包括您想要的方式，尽管我' d 使用本文中更高级的替代方案之一。

Answer 3

您不应该尝试限制 fps。这样做的唯一原因是如果您不使用增量时间并且您希望每个帧具有相同的长度。即使是最简单的游戏也不能保证这一点。

但是，您可以将增量时间分割成固定大小，然后保留其余部分。

这是我最近写的一些代码。它没有经过彻底的测试。

void GameLoop::Run()
{
    m_Timer.Reset();

    while(!m_Finished())
    {
        Time delta = m_Timer.GetDelta();
        Time frameTime(0);
        unsigned int loopCount = 0;

        while (delta > m_TickTime && loopCount < m_MaxLoops)
        {
            m_SingTick();
            delta -= m_TickTime;
            frameTime += m_TickTime;
            ++loopCount;
        }
        m_Independent(frameTime);

        // add an exception flag later.
        // This is if the game hangs
        if(loopCount >= m_MaxLoops)
        {
            delta %= m_TickTime;
        }

        m_Render(delta);
        m_Timer.Unused(delta);
    }
}

成员对象是 Boost 槽，因此不同的代码可以使用不同的计时方法进行注册。独立插槽用于诸如键映射或更改音乐之类的事情，这些事情不需要那么精确。 SingTick 对于物理很有用，如果您知道每个刻度都是相同的，但又不想穿墙的话，那就更容易了。渲染采用增量，以便动画运行流畅，但必须记住在下一个 SingTick 上考虑它。

希望有帮助。

Answer 4

有很多充分的理由说明为什么您不应该以这种方式限制帧速率。一个原因是 stijn 指出的，并不是每个显示器都能以 60fps 的速度运行，另一个原因是计时器的分辨率不够，还有一个原因是即使有足够的分辨率，两个独立的计时器（显示器刷新和你的）运行在由于随机的不准确性，并行总是会与时间不同步（它们必须！），最重要的原因是它根本没有必要。

请注意，Windows 下的默认计时器分辨率是 15 毫秒，您可以获得的最佳分辨率（通过使用 timeBeginPeriod）是 1 毫秒。因此，您（最多）可以等待 16 毫秒或 17 毫秒。 60fps 的一帧是 16.6666ms 你怎么等 16.6666ms？

如果您想将游戏速度限制为显示器的刷新率，请启用垂直同步。这将准确地完成您想要的操作，并且不会出现同步问题。垂直同步也有其特殊性（例如当一帧需要 16.67 毫秒时您会得到有趣的惊喜），但它是迄今为止最好的可用解决方案。

如果您想要这样做的原因是为了让模拟适合渲染循环，这个 是您必读的内容。

Answer 5

检查一下这个：

//Creating Digital Watch in C++
#include<iostream>
#include<Windows.h>
using namespace std;

struct time{

int hr,min,sec;
};
int main()
{
time a;
a.hr = 0;
a.min = 0;
a.sec = 0;

for(int i = 0; i<24; i++)
{
    if(a.hr == 23)
    {
        a.hr = 0;
    }

    for(int j = 0; j<60; j++)
    {
        if(a.min == 59)
        {
            a.min = 0;
        }

        for(int k = 0; k<60; k++)
        {
            if(a.sec == 59)
            {
                a.sec = 0;
            }

            cout<<a.hr<<" : "<<a.min<<" : "<<a.sec<<endl;
            a.sec++;
            Sleep(1000);
            system("Cls");
        }
    a.min++;

}

    a.hr++;
}

}